(57)【要約】【目的】  車輌用燃料電池装置の水除去処理の進行状況を利用者が把握できるようにする。【構成】  車輌用燃料電池装置を停止させるときの水除去処理の進行状況を進行状況特定装置で特定し、特定した進行状況をディスプレイなどの出力装置へ出力する。これにより利用者へ水除去処理の進行状況を提示する。【選択図】図４
2006012472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックと、
該燃料電池スタックに反応ガスを供給するガス供給手段と、
前記燃料電池スタックに水を供給する水供給手段と、
前記燃料電池スタック、前記ガス供給手段及び水供給手段の少なくとも一つに残留する水を除去する水除去手段と、
外気温を検出する検出手段と、
運転停止時に外気温が所定温度以下の場合、前記水除去手段による水除去処理を実行する制御手段と、
該制御手段による水除去処理の可否及び／又は進行状況を出力する出力手段と、
を備えている車輌用燃料電池装置。
【請求項２】
前記出力手段は、水除去処理の可否及び／又は進行状況のガイダンスを表示するディスプレイである請求項１に記載の車輌用燃料電池装置。
【請求項３】
前記制御手段の水除去処理を強制的に終了させる停止手段が更に備えられる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌用燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輌用燃料電池装置（以下、「燃料電池装置」と略していうことがある。）の改良に関する。本発明は寒冷地仕様の車輌用燃料電池装置として好適である。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池装置ではその発電にともない生成水が生成されることはもとより、電解質膜の湿潤状態を維持する必要から加湿装置が付設されている。このような燃料電池装置を寒冷地で使用される車輌に適用する場合、水分凍結の問題がある。即ち、燃料電池装置を停止させた状態で長時間放置しておくと、燃料電池装置内の残留水が凍結して燃料電池装置の動作に異常をきたしてしまう。また、残留水の凍結が燃料電池装置に機械的な損傷を生じさせるおそれもある。
残留水が凍結すると、燃料電池装置を起動するときにこれを解凍しなければならないので、解凍のためのヒータなどを付設するため装置全体が大型化し、またヒータを設けたとしても起動に長い時間を要してしまう。
そこで、従来より、燃料電池装置の運転停止時に燃料電池本体、配管及びその他の機器の水分を除去する水除去方法が提案されている。例えば特許文献１に記載の燃料電池装置では、運転停止時に燃料電池を加温しつつ、空気経路、および水素経路に乾燥ガスを供給し、燃料電池装置内の水を排除することによって、低温状態からの再起動性を確保している。
その他、特許文献２〜７等を参照されたい。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４６０５４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２２８１号公報
【特許文献３】特開２００１−１８５１７９号公報
【特許文献４】特表２０００−５１２０６８号公報
【特許文献５】特開２００２−２４６０５３号公報
【特許文献６】特開２００２−３４３３９８号公報
【特許文献７】特開２００３−１５１６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既述のように燃料電池装置内から水分を除去することにより残留水凍結の問題を解決することができる。しかしながら、燃料電池装置内からの水除去処理の状況を利用者が把握することができないので、凍結問題に対する不安を抱かせる懸念がある。
また、短期間の運転停止や外気温が比較的高い場合など残留水の凍結が殆ど生じない場合においても燃料電池装置の運転停止時に上記水除去処理を画一的に行わせることは無駄であり、エネルギーの浪費につながる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記課題の少なくとも一つを解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明の車輌用燃料電池装置に想到した。即ち、
燃料電池スタックと、
該燃料電池スタックに反応ガスを供給するガス供給手段と、
前記燃料電池スタックに水を供給する水供給手段と、
前記燃料電池スタック、前記ガス供給手段及び水供給手段の少なくとも一つに残留する水を除去する水除去手段と、
外気温を検出する検出手段と、
運転停止時に外気温が所定温度以下の場合、前記水除去手段による水除去処理を実行する制御手段と、
該制御手段による水除去処理の可否及び／又は進行状況を出力する出力手段と、
を備えている車輌用燃料電池装置。
このように構成された燃料電池装置によれば水除去処理の可否及び／又は進行状況が出力装置から出力されるので、寒冷地に車輌を停止させる場合において利用者は水除去処理の状況を把握できる。よって、残留水の凍結に対する不安感が払拭される。
【０００６】
この発明の第２の局面によれば、上記第１の局面の車輌用燃料電池装置の出力装置として水除去処理の可否及び／又は進行状況のガイダンスを表示するディスプレイが用いられる。
ディスプレイを用いることにより、水除去処理の進行状況を多彩に表現可能となる。よって、水除去処理の進行状況に関するより多くの情報を利用者に提供可能となる。これにより、利用者は水除去処理の進行状況をより正確に把握でき、燃料電池装置の水除去処理機能に対する信頼感及び安心感が増す。
【０００７】
この発明の第３の局面によれば、第１又は第２の局面の車輌用燃料電池装置において、水除去処理を強制的に終了させる停止手段が更に備えられる。
このように構成された車輌用燃料電池装置によれば、短時間の停止時や外気温が比較的高く水除去処理が不要であるなどと利用者が判断したとき、水除去処理を強制的に終了することができる。強制終了は水除去処理の任意の段階で行われるものとする。
水除去処理の施された燃料電池装置には凍結の心配がない代わりに起動に時間がかかる。これは、燃料電池装置が稼働するためには水分が必要であり、水除去処理された燃料電池装置の水分状態をもとに戻す必要があるからである。従って、水除去処理を強制終了させることより、次回の起動を短期間で実行できることとなる。また、不要な水除去処理を省略することによる省エネルギー効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の構成要素について説明する。
（車輌用燃料電池装置）
燃料電池装置は燃料電池スタックと補機部とから大略構成される。
燃料電池スタックは、所望の出力を得るために燃料電池単位セルを複数積層したものである。燃料電池の単位セルは空気極と燃料極で電解質膜を挟持した構成である。電解質膜にはナフィオン（商標名）等の高分子系の材料を用いることができるが、これに限定されるものではない。
かかる燃料電池スタックでは、酸素と水素が結合可能であればその温度に無関係に発電が可能である。しかしながら、極めて低い温度環境においては酸素と水素の結合により生じる生成水が凍結し、燃料電池スタックの電極内の酸素の流路が閉塞し、これが酸素と水素の結合を阻害してしまう。その結果、燃料電池スタックが動作できなくなるおそれがある。また、一般的に燃料電池スタックの温度を、高分子系の電解質膜を用いたものであれば、６０℃〜１００℃の範囲とすることによりその発電効率も高くなる。よってここに、低温環境、特に外気温が氷点以下の環境では燃料電池スタックの残留水を除去する必要がある。
他方、残留水が凍結した場合の対策として、燃料電池スタックを加熱する加熱装置の付設が必要となる。
【０００９】
補機部は水供給手段としての水供給系、反応ガス供給手段としての水素ガス供給系、空気供給系を備えている。水供給系は燃料電池スタックへ水分を供給し、電解質膜の湿潤状態を維持し、及び／又は水分の気化熱により燃料電池スタックを冷却するものである。かかる水供給系は水タンク、ポンプ、配管部、及び燃料電池スタック内への注水部を備えている。実施例の装置では注水部として水を電極近傍に直接噴射するノズルを採用しているが、燃料電池スタックに供給するガス中に水を水蒸気の状態で供給するものであってもよい。また、燃料電池スタックに対する空気供給系及び／又は水素ガス供給系へ注水することができる。
水素ガス供給系は燃料電池本体へ反応ガスとして水素ガスを供給する装置であり、水素ガス供給源、ガス配管及び排気処理部等を備えている。この水素ガス供給系おいても水素ガスが燃料電池本体を通過した際に水を持ち去るため、循環部には水分が存在する。
【００１０】
空気供給系は燃料電池本体へ空気を供給する装置であり、空気供給ファン、空気配管、排気装置等を備えてなる。実施例の装置ではこの空気供給系へ水が直噴されるので、空気供給系から水分を除去する必要が生じる。
【００１１】
低温環境ではかかる補機部の残留水が凍結してしまう。
補機部内の残留水が凍結してしまったときの対策として、当該補機部を加熱する加熱装置の付設が必要となる。
【００１２】
加熱装置にはスタック加熱装置と補機部加熱装置とがある。
スタック加熱装置は燃料電池スタックを加熱するものである。加熱の方法は特に限定されない。実施例では、供給する空気を加熱するとともに電熱ヒータを燃料電池スタックへ接触させてその伝導熱により燃料電池スタックを加熱している。その他、電熱ヒータからの放射熱で燃料電池スタックへ加熱すること、非凍結タイプの熱媒体を燃料電池スタックへ循環させ当該熱媒体を加熱すること、燃料電池スタック自体若しくはそこに埋設された被誘導加熱体を誘導加熱すること、など一般的な加熱方法を採用することができる。
補機部加熱装置は補機部を加熱するものである。加熱の方法は特に限定されない。実施例では電熱ヒータを水タンクへ挿入してその伝導熱により水タンク内の氷を加熱している。その他、電熱ヒータから放射熱により水タンクを加熱すること、非凍結タイプの熱媒体を水タンクへ循環させ当該熱媒体を加熱すること、水タンク自体若しくはそこに埋設された被誘導加熱体を誘導加熱すること、など一般的な加熱方法を採用することができる。
配管部にも電熱線等の加熱装置を付設してこれを加熱することが好ましい。
【００１３】
（水除去処理）
燃料電池装置を構成する燃料電池スタック、水供給系、水素ガス供給系及び空気供給系にはいずれも水分が存在するので、燃料電池装置を停止させるとその水分が装置内に残存することとなる。
したがって、寒冷地において当該残留水を各装置から同時に若しくは順次除去する必要が生じる。除去の方法は任意に設定できるが、マニュアル操作ではなく、予め定められた手順に従って自動的に水除去処理は実行される。
なお、本実施例のように空気供給系へ水を噴出させるタイプでは空気供給系内に多量の水が存在するので当該空気供給系からの水除去が必要となる。空気供給系内に多量の水が供給されないタイプでは、燃料電池スタック内を除いて、空気供給系における水除去処理が不要となる場合がある。同様に、水供給系、水素ガス供給系、燃料電池スタックにおいても水除去処理が不要となる場合がある。換言すると、この発明の車輌用燃料電池装置においては、燃料電池装置のタイプに応じて燃料電池スタック、水供給系、及び水素ガス供給系のいずれか一つにおいて水除去処置が実行されればよい。
【００１４】
水除去処理は、例えば次の方法によりなされる。水供給系から残留水を除去するには、水供給ポンプを止めて外気により水供給系内をブローしつつ水回収ポンプを作動して水供給系内の水をタンクへ回収する。
水素ガス供給系では、水素ガス源からの水素ガス供給は止めて水素ガス供給系内で水素ガスを循環させる。そのときのガスを水凝縮へ通して水の除去を図る。
空気供給系では、空気供給ファンを作動させて空気を送り込むことにより、空気供給系内の水分を乾燥させる。このとき、燃料電池スタックも併せて乾燥される。
水供給系、水素ガス供給系及び空気供給系を乾燥することにより、燃料電池スタックも乾燥されることとなる。
【００１５】
寒冷地であっても、燃料電池装置の停止時間が短い場合であったりまた気温が比較的高いときなど、燃料電池装置内で残留水の凍結は殆ど生じない。このように残留水凍結のおそれがないと利用者が認識している場合にも水除去処理を実行することは好ましくない。そこで、この発明では水除去処理をするか否かの選択を利用者が行えるようにしている。
即ち、燃料電池装置の停止時であって水除去処理の開始前に当該水除去処理の実行可否選択が行える。また、水除去処理の実行中においても当該水除去処理を強制的に終了可能とする。
【００１６】
（進行状況特定装置）
進行状況特定装置は燃料電池装置の水除去処理の進行状況を特定するものである。実施例では、水除去処理開始から終了までに要する時間を予め演算しておいて、これと水除去処理の経過時間とを対比することにより、水除去処理の進行状況を特定している。
その外、燃料電池スタックの電流電圧特性より水除去処理の進行状況を特定することもできる（図９参照）。
【００１７】
（出力装置）
進行状況特定装置が特定した燃料電池装置の水除去処理の進行状況が出力装置から出力されて、利用者に提供される。
出力装置には実施例に示す表示装置（文字、記号、グラフなどを表示するディスプレイ）の外、スピーカ等の音声案内装置、マークを点灯表示するランプ或いは針で指示するメータなどを単独で又は併用して用いることができる。
【実施例】
【００１８】
以下、この発明の実施例について説明をする。
図１は実施例の燃料電池装置１の概略構成を示す。図１に示すように、この燃料電池装置１は燃料電池スタック１０、補機部としての水供給系２０、水素ガス供給系４０、空気供給系７０、及び出力系８０を備えている。
【００１９】
まず、燃料電池スタック１０について説明する。燃料電池単位セルの単位ユニットは空気極と燃料極とで固体高分子電解質膜を狭持した構成である。この単位ユニットとセパレータとを交互に複数枚積層して燃料電池スタックを構成している。単位ユニットには空気流路及び水素ガス流路が設けられている。空気流路を流れる空気中の酸素と水素ガス流路を流れる水素とが固体高分子電化質膜を介して結合し、もって燃料電池反応が生じることとなる。
燃料電池スタック１０の上方には空気マニホールド１１が形成されている。空気マニホールド１１にはノズル２１が取り付けられており、このノズル２１から水が噴出される。ノズル２１から直接噴射された水は燃料電池単位セルの空気流路の全面へ供給され、電解質膜の加湿と燃料電池スタックの冷却に利用される。
ヒータ１３は燃料電池スタック１０の両端に付設されている。ヒータ１３の制御系は図２を参照されたい。
【００２０】
実施例の水供給系２０では、水タンク２２から水供給用の配管部３０がフィルタ２６、直噴水ポンプ２７、直噴水供給電磁弁２８を介して、ノズル２１まで連結されている。符号３３は配管部３０用のヒータである。水タンク２２から直噴水ポンプ２７により吸い上げられた水は直噴水供給電磁弁２８により所望の水圧に調節され、ノズル２１から吹き出して空気マニホールド１１内では霧状になる。そして吹き出し時の運動量（初速）、霧の自重および空気流等によって燃料電池スタックを構成する燃料電池単位セルの上部開口から空気流路に入る。この空気流路内で蒸気化されて空気極へ供給されたものを除き、水は燃料電池スタック１０の下流側に設けられた凝縮器３６において回収され、凝縮水回収ポンプ３８により水タンク２２へ戻される。
水タンク２２には水温度センサ２４、タンク水位センサ２５及びヒータ２３が設けられている。符号３４は外気導入電磁弁であり、これを解放することにより外気を配管部３０へ導入し、水供給系２０内の水を全て水タンク２２へ流し込むか、又は外部へ排出する。符号３７はフィルタであり、水供給系２０から外部への異物排出を防止する。
【００２１】
ノズル２１は空気流路入口へ向けて直接水を噴射することが好ましい。これにより空気供給量の如何に拘わらず、所望の量の水を空気流路に供給することができる。即ち、空気の供給量と水の供給量とを独立して制御可能となる。空気供給量の変更と水供給量の変更とは常に同時に要求されるわけではなく、独立してそれらの変更が必要となる場合がある。
以上、実施例では空気マニホールドへ水を直接噴射したが、水を蒸気化してこれを供給してもよい。蒸気を供給する場合は、空気マニホールドを省略して空気配管部若しくは燃料電池スタックへ蒸気を直接送り込むことができる。燃料ガス配管部へ水蒸気を供給することもできる。
【００２２】
次に水素ガス供給系４０について説明する。水素ガス供給系４０の水素供給装置として、この実施例では水素貯蔵タンク４１を採用した。その他、液体水素の水素ボンベ、水/メタノール混合液等の改質材料を改質器にて改質反応させて水素リッチな改質ガスを生成させ、この改質ガスを水素源とすることもできる。
水素貯蔵タンク４１の水素ガスは水素ガス配管４３を介して燃料電池スタック１０へ供給される。水素ガス配管４３に水素１次圧センサ４６、水素調圧弁４７、水素供給電磁弁４８、水素２次圧センサ４９が付設されて燃料電池スタック１０への供給量が制御される。水素貯蔵タンク４１へは水素充填口４５を介して外部から水素が補充される。
【００２３】
燃料電池スタック１０へ供給された水素ガスはそのすべてが消費されるわけではないので、燃料電池スタック１０から排出されたガスを循環系５０により循環使用する。循環系５０は循環ポンプ５１と循環電磁弁５３とを備えている。トラップ５４は燃料電池スタック１０からの異物を捕捉し、これが循環系５０及び水素ガス供給系４０へ進入しないようにする。減圧電磁弁６５は停止時に循環系５０を減圧する。排気電磁弁６７は水素ガスを排気するときに解放される。減圧電磁弁６５及び排気電磁弁６７からの排気は空気供給系７０の排気へ混合される。水素ガス排気中に含まれる水素ガス成分を希釈するためである。
外気導入電磁弁６３は燃料電池スタック１０の停止後に開かれて、水素ガス供給系から水素ガスを外気によりパージする。なお、符号６１は外気からの異物進入を防止するフィルタである。
【００２４】
空気供給系４０ではフィルタ７１を介して空気ファン７３により取り込んだ空気をヒータ７５で所望の温度に昇温させる。符号７６は外気温度センサ、符号７７は燃料電池スタックにおける空気入口温度センサである。当該センサ７７で検出された空気入口の空気温度が閾値を超えているときには、ヒータがオフに制御される。
低温環境で使用される燃料電池装置においては、導入する空気を加熱して燃料電池スタック１０を構成する各燃料電池単位セルの空気流路へ導入することが好ましい。これにより、燃料電池スタック１０が加熱されて生成水の凍結が防止され、低温状態にあった燃料電池スタック１０において発電が可能となる。
【００２５】
次に出力系８０の説明をする。
燃料電池スタック１０で生成された電力は車輌の電源系へ出力されて、駆動モータ８１及びその他車輌の機能部品へ供給されるとともに、燃料電池装置１自体にも供給される。制御構成図を図２に示す。
図２において、燃料電池スタック１０からの電力は電力配分装置９１を介して燃料電池装置駆動系制御部９３、燃料電池装置加熱系制御部９５及び車輌電源系制御部９７へ供給される。これら各制御部９３、９５及び９７は中央制御部９０により統一的に制御される。なお、外部加熱モードにおいて中央制御装置９０は電力配分装置９１を補助電源９２側に切り替える。この補助電源９２として汎用的なキャパシタや二次電池を用いることができる。中央制御部９０には汎用的なコンピュータ装置を用いることができる。中央制御部９０にはセンサ制御部１００を介して各センサの出力が入力される。中央制御装置９０は当該センサ出力に基づき、予めインストールされた制御プログラムに従って燃料電池装置駆動系制御部９３、燃料電池装置加熱系制御部９５及び車輌電源系制御部９７を制御する。
また、中央制御装置９０は制御プログラムに従って、燃料電池装置１の停止時における水供給系２０、水素ガス供給系４０及び空気供給系７０を制御して、所定の手順で水除去処理を実行する。更に、当該水除去処理の進行状況を特定し、当該進行状況をディスプレイに表示させる。
【００２６】
燃料電池装置駆動系制御部９３は水供給系２０、水素ガス供給系４０及び空気供給系７０に組み込まれたポンプ、ファン、電磁弁等を制御する。
燃料電池装置加熱系制御部９５は燃料電池スタック１０のヒータ１３、水供給系２０の水タンクヒータ２３及び配管部ヒータ３３、並びに空気ヒータ７５を制御する。
車輌用電源系制御部９７は駆動モータ８１等へ電力を供給するとともに、補助電源９２をチャージする。
【００２７】
実施例の燃料電池装置１は寒冷地において次の様に起動される。
即ち、燃料電池スタック１０の温度が検出され、検出された温度に基づき図３に示す運転モードで起動が行われる。ここに、
(1)  外部加熱モード：燃料電池スタックは停止状態で、外部電力受入部から受け入れた外部電力により加熱装置を作動する。
(2)  自己発熱モード：燃料電池スタックが作動して発電するとともに該燃料電池スタックの電力により該燃料電池スタックを昇温する。
(3)  温度制御モード：燃料電池スタックが作動するとともに該燃料電池スタックが発電した電力を車輌電源系へ供給し、かつ水供給補機部を停止状態に保って燃料電池本体へ供給する空気量に基づき燃料電池本体の温度を制御する。これらのモード制御は中央制御装置９０によりなされる。
【００２８】
次に、燃料電池装置１の停止時の水除去処理について説明をする。この水除去処理は制御手段としての中央制御装置９０が燃料電池装置１を構成する各要素を制御することによりなされる。当該水除去処理時に動作する中央制御装置９０及びこれにより動作される要素が水除去手段を構成する。
図４は、水除去処理の動作を示すフローチャートである。
ステップ１０にて、イグニッションキーなどのシステム停止命令がなされると、ステップ２０へ進む。ステップ２０では燃料電池装置内の残留水の凍結の可能性を判断する。例えば、外気温度を検出する検出手段としての外気温度センサ７６が検出する外気温度が所定温度（例えば１０℃）以下の場合、凍結の可能性があると判断する。凍結可能性なしと判断された場合は、ステップ８０へ進み、何ら水除去処理をすることなく燃料電池装置を停止させる。即ち、水供給系２０、水素ガス供給系４０及び空気供給系７０を停止し、燃料電池スタック１０と出力系８０とを遮断する。
【００２９】
ステップ２０で凍結の可能性有りと判断された場合、ステップ３０へ進む。このステップ３０ではディスプレイ１１０へ図５に示すガイダンス（案内）を表示する。即ち、利用者に水除去処理が実行されることを知らせるとともに、当該水除去処理の実行の可否を問いかける。短い停止時間で再起動する場合、車輌を屋内に停車する場合、更には外気温が０℃以下に下がらないことが明らかな場合など水除去処理は不要である。かかる場合には利用者が中止ボタン１１１を操作することにより（ステップ４０）、水除去処理をすることなく燃料電池装置が停止される（ステップ８０）。
【００３０】
ステップ５０では水除去処理が開始されるとともに水除去処理時間の推定が行われる。
本発明者らの検討により、水除去処理開始から終了までに要する時間（この明細書で「水除去処理時間」という）は供給空気温度に依存することがわかった（但し、供給空気量一定）。供給空気温度は外気温度に依存するので（但し、ヒータ７５の出力一定）、外気温度により水除去処理時間を決定することができる。即ち、図６のように外気温度と水除去処理時間との関係（所定の供給空気量）を予め求めておいて、外気温度センサ７６で測定した外気温度から水除去処理時間を推定する。
【００３１】
水除去処理の実行フローを図７に示す。
ステップ５１では外気導入電磁弁３４を開いて直噴水ポンプ２７を稼働させる。これにより水供給系２０の配管３３が外気によりブローされる。これにより、水供給系２０の配管３３から水分がパージされる。他方、ヒータ７５をオンにしつつ図６の関係が求められたときの所定供給空気流量が得られるように空気ファン７３を駆動する。
燃料電池スタック１０の下流側では凝縮水回収ポンプ３８が稼働して排気中に含まれる水分を回収する（ステップ５３）。
なお、水素ガス供給系４０では水素供給電磁弁４８が閉じられて、水素ガスは循環系５０が動作する。このとき、トラップ５４に補足された水分を排気電磁弁６７を介して凝集器３６へ送り、もって水タンク２２へ回収する。
循環系５０を動作することにより燃料電池スタック１０には水素が供給され、かつ空気も供給状態にあるので燃料電池スタック１０は発電を継続している。この発電による熱と加温された供給空気により燃料電池スタック１０の水分も蒸発し、乾燥状態となる。
【００３２】
ステップ５４では、水除去処理開始からの経過時間とステップ図６の関係から求めた水除去処理時間（設定時間）とを比較する。
水除去処理の経過時間が水除去処理時間に達したときにはステップ５５にすすみ、水供給系２０の直噴水ポンプ２７を止め、続いて外気導入電磁弁３４を閉じる。
ステップ５６では燃料電池スタックの電流電圧特性が測定される。
燃料電池スタック１０はその乾燥が進むにつれて電流電圧特性が低下する（図９参照）。従って、燃料電池スタック１０の電流電圧特性を予め定められた乾燥状態（水除去完了状態）の特性と比較し（ステップ５６）、両者が一致した時点でステップ５７へ進む。
【００３３】
ステップ５７では水素循環系５０の循環ポンプ５１を停止するとともに、外気導入弁６３及び排気電磁弁６７を開放して燃料電池スタック１０から水素ガスをパージする。これにより燃料電池スタック１０による発電が停止する。また、空気ファン７３及びヒータ７５をオフとする。
これにより、一連の水除去処理が終了する。
【００３４】
この実施例では、循環系５０を稼働することにより燃料電池スタック１０を発電させながら水除去処理を行ったが、勿論燃料電池スタック１０の発電を停止させた状態で、水供給系２０及び空気供給系７０へ外気を流通させることにより当該水除去処理を完了することもできる。
【００３５】
図４にもどって、図７に示した水除去処理の動作と並行して、ステップ６０が実行される。
ステップ６０では水除去処理開始からの経過時間と図６から求めた水除去処理時間と対比させることにより、水除去処理の進行状況を特定する。即ち水除去処理の全工程における実行済工程の割合を特定する。
このステップ６０では、図８に示すように水除去処理時間（開始から終了までの横バーで示す）と経過時間（塗り潰し部分で示す、これはまた進行状況を特定している）とを画面表示し、かつ水除去処理完了までに要する時間（要完了時間＝３分）を利用者に提示することが好ましい。これにより利用者は水除去処理の進行状況をより的確に把握できることとなる。なお、中止ボタン１１１を操作することにより、水除去処理の途中においてもその水除去処理を強制的に中止して燃料電池装置を停止させることができる（ステップ７０）。即ち、中止ボタン１１１を操作すると中央制御装置９０が動作して水除去手段を構成する各要素を制御し、水除去処理を実行する。これにより停止手段が構成される。
なお、この実施例ではディスプレイ１１０へ水除去処理の進行状況を表示させているがこれを音声案内により出力することもできる。更には、ディスプレイ１１０の代わりにメータ類やランプ等を使って水除去処理の進行状況を利用者が把握できるように出力可能である。
【００３６】
このように構成された実施例の燃料電池装置によれば、その停止にともなう水除去処理の要求の可否、及び水除去処理実行の際にはその進行状況を利用者に的確に案内することができる。よって、利用者にとって水除去処理に関する充分な情報が提供されることとなり、燃料電池装置の水除去処理機能に対する信頼感及び安心感が得られることとなる。
【００３７】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１はこの発明の実施例の燃料電池装置の構成を示す。
【図２】図２は同じく燃料電池装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図３は同じく燃料電池スタック温度とモードとの関係を示す図である。
【図４】図４は燃料電池装置の水除去処理を利用者に案内する動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は図４のステップ３０におけるディスプレイの表示態様を示す。
【図６】図６は外気温度と水除去処理に要する時間の関係を示すグラフである。
【図７】図７は実施例の燃料電池装置の水除去処理動作を示すフローチャートである。
【図８】図８はステップ７０におけるディスプレイの表示態様を示す。
【図９】図９は燃料電池スタックの電流電圧特性を示す。
【符号の説明】
【００３９】
１  燃料電池装置
１０  燃料電池スタック
１３  スタックヒータ
２０  水供給系
２３  水タンクヒータ
４０  水素供給系
５０  空気供給系
【図１】
2006012472.tif 000003
【図２】
2006012472.tif 000004
【図３】
2006012472.tif 000005
【図４】
2006012472.tif 000006
【図５】
2006012472.tif 000007
【図６】
2006012472.tif 000008
【図７】
2006012472.tif 000009
【図８】
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【図９】
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